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      用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的制作方法

      文檔序號:12898824閱讀:304來源:國知局
      本發(fā)明涉及道路建筑材料
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,更具體地,涉及用于超薄罩面的瀝青混合料
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,特別是指一種用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料。
      背景技術(shù)
      :當(dāng)前,我國道路普遍面臨交通量日益增長、車輛大型化發(fā)展、重載超載屢禁不止、車輛渠化交通嚴(yán)重等問題,瀝青路面運營初期易產(chǎn)生松散、裂縫、抗滑性能迅速衰減等表面層功能性損壞,影響路面的使用性能和壽命。針對瀝青道路表面層功能性損壞、而路面結(jié)構(gòu)強度良好的問題,何時何地選擇哪種技術(shù)措施對表面層進行維修,一直是瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)研究的熱點之一。以novachip、微表處等為代表的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用最普遍,技術(shù)體系比較成熟,但仍存在一些問題。novachip等薄層鋪裝的公稱最大粒徑一般為13.2mm或9.5mm,其鋪裝厚度較厚,為2.0cm~3.0cm。微表處采用改性乳化瀝青冷拌施工工藝,鋪裝厚度雖然為1.0cm,但其公稱最大粒徑為9.5mm,粗骨料并沒形成嵌擠結(jié)構(gòu),存在噪音大、易產(chǎn)生車轍和松散等問題。因此,需要提供一種用于超薄罩面的瀝青混合料,其能夠減薄罩面厚度、降低工程造價和降低行車噪聲。技術(shù)實現(xiàn)要素:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點,本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,其能夠減薄罩面厚度、降低工程造價和降低行車噪聲,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,其能夠利用3~5mm和0~3mm兩檔硬質(zhì)石料,減輕大規(guī)模應(yīng)用sma(stonemasticasphalt,瀝青瑪蹄脂碎石混合料)路面而導(dǎo)致相應(yīng)石料過剩的環(huán)境和資源壓力,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,其設(shè)計巧妙,制備簡便,成本低,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。為達到以上目的,本發(fā)明提供了一種用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,其特點是,包括85%重量~92%重量的集料、2%重量~8%重量的填料和5.5%重量~7.5%重量的聚合物改性瀝青,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的鋪裝層厚度為1.0cm~1.5cm。所述集料可以是任何合適的集料,較佳地,所述集料為玄武巖或輝綠巖。所述集料可以具有任何合適的構(gòu)成,較佳地,所述集料包括3mm~5mm連續(xù)級配的第一集料和0mm~3mm連續(xù)級配的第二集料,所述第一集料和所述第二集料的質(zhì)量比為75~80:20~25。所述填料可以是任何合適的填料,較佳地,所述填料為石灰?guī)r礦粉與水泥的混合物,所述石灰?guī)r礦粉和所述水泥的質(zhì)量比為1:1~3:1。所述集料與所述填料的級配范圍可以根據(jù)需要確定,較佳地,所述集料與所述填料的級配范圍均符合以下要求:所述聚合物改性瀝青可以是任何合適的聚合物改性瀝青,較佳地,所述聚合物改性瀝青是poe復(fù)合改性瀝青,所述poe復(fù)合改性瀝青的60℃零剪切粘度≥30000pa.s,所述poe復(fù)合改性瀝青的軟化點≥90℃。所述poe復(fù)合改性瀝青可以具有任何合適的構(gòu)成,更佳地,所述poe復(fù)合改性瀝青包括針入度為20~60的硬質(zhì)瀝青、改性劑、溫拌劑和界面增強劑,所述改性劑為聚烯烴彈性體poe,所述改性劑為所述硬質(zhì)瀝青的8%重量~14%重量,所述溫拌劑為所述硬質(zhì)瀝青的1%重量~3%重量;所述界面增強劑為所述硬質(zhì)瀝青的0.3%重量~1.0%重量。所述硬質(zhì)瀝青的針入度可以根據(jù)需要確定,較佳地,所述硬質(zhì)瀝青的針入度為20~60(0.1mm)。所謂針入度是表示瀝青軟硬程度和稠度、抵抗剪切破壞的能力,反映在一定條件下瀝青的相對黏度的指標(biāo),是在25℃和5秒時間內(nèi),在100克的荷重下,標(biāo)準(zhǔn)會垂直穿入瀝青試樣的深度,以1/10毫米為單位。所述硬質(zhì)瀝青可以是任何合適的硬質(zhì)瀝青,所述溫拌劑可以是任何合適的溫拌劑,所述界面增強劑可以是任何合適的界面增強劑,更進一步地,所述硬質(zhì)瀝青為30號瀝青或50號瀝青;所述溫拌劑為聚乙烯蠟;所述界面增強劑為硅烷偶聯(lián)劑。所述聚乙烯蠟為本領(lǐng)域常規(guī)使用,是一種合成直鏈脂肪族碳氫化合物的混合物,含有40~120個碳原子的長鏈脂肪烴,其熔點在100℃左右。所述硅烷偶聯(lián)劑用于增強所述poe復(fù)合改性瀝青與所述集料的粘附性。所述改性劑的熔融指數(shù)可以根據(jù)需要確定,更進一步地,所述改性劑的熔融指數(shù)為1dg/min~10dg/min。所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料可以具有任何合適的性能,較佳地,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的連通空隙率≥12%體積,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的肯塔堡飛散損失≤10%重量,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的動穩(wěn)定度≥3500次/mm,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的凍融劈裂殘留強度比≥85%,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的摩擦系數(shù)bpn20≥55,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的構(gòu)造深度≥0.8mm,所述的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的滲水系數(shù)≥2000ml/min。本發(fā)明的有益效果在于:(1)本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料包括85%重量~92%重量的集料、2%重量~8%重量的填料和5.5%重量~7.5%重量的聚合物改性瀝青,用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.0cm~1.5cm,因此,其能夠減薄罩面厚度、降低工程造價和降低行車噪聲,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。(2)本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料包括85%重量~92%重量的集料、2%重量~8%重量的填料和5.5%重量~7.5%重量的聚合物改性瀝青,用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.0cm~1.5cm,因此,其能夠充分利用3~5mm和0~3mm兩檔硬質(zhì)石料,減輕大規(guī)模應(yīng)用sma路面而導(dǎo)致相應(yīng)石料過剩的環(huán)境和資源壓力,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。(3)本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料包括85%重量~92%重量的集料、2%重量~8%重量的填料和5.5%重量~7.5%重量的聚合物改性瀝青,用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.0cm~1.5cm,因此,其設(shè)計巧妙,制備簡便,成本低,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。本發(fā)明的這些和其它目的、特點和優(yōu)勢,通過下述的詳細說明和權(quán)利要求得以充分體現(xiàn),并可通過所附權(quán)利要求中特地指出的手段、裝置和它們的組合得以實現(xiàn)。具體實施方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實施例詳細說明。所有的百分率均為重量百分率,除非另有指明。實施例1本實施例的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,包括85%重量的集料、7.5%重量的填料和7.5%重量的poe復(fù)合改性瀝青。所用集料為金壇富麓軋石廠生產(chǎn)的玄武巖(3mm~5mm連續(xù)級配的玄武巖和0mm~3mm連續(xù)級配的玄武巖按質(zhì)量比78:22混合而成);所用填料為江西昆泰礦粉廠生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉和安徽海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)的p.o42.5水泥的混合物,質(zhì)量比例為1:1。所用集料和所用填料的級配均如下:篩孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)10095402515121210所用的poe復(fù)合改性瀝青包含以下組分:50號瀝青(中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司)100重量份、poe改性劑(美國陶氏化學(xué)有限公司的7256,熔融指數(shù)為10dg/min)10重量份、聚乙烯蠟(南非sasol公司的sasobit)2重量份和界面增強劑(江蘇晨光偶聯(lián)劑有限公司,cg-301)0.5重量份。poe復(fù)合改性瀝青的60℃零剪切粘度為30000pa.s,軟化點為90℃。用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果如表1。其中,連通空隙率的測試方法參照《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》(cjj/t190-2012)附錄a,肯塔堡飛散損失的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0733-2011,動穩(wěn)定度的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0719-2011,凍融劈裂殘留強度比的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0729-2000,滲水系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0971-2008,構(gòu)造深度的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0961-1995,摩擦系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0964-2008。表1用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果序號技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)性能1連通空隙率%體積13.22肯塔堡飛散損失%重量103動穩(wěn)定度次/mm35004凍融劈裂殘留強度比%855滲水系數(shù)ml/min26006構(gòu)造深度mm0.807摩擦系數(shù)bpn20—55本實施例的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.0cm。實施例2本實施例的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,包括86.5%重量的集料、8%重量的填料和5.5%重量的poe復(fù)合改性瀝青。所用集料為金壇富麓軋石廠生產(chǎn)的玄武巖(3mm~5mm連續(xù)級配的玄武巖和0mm~3mm連續(xù)級配的玄武巖按質(zhì)量比80:20混合而成);所用填料為江西昆泰礦粉廠生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉和安徽海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)的p.o42.5水泥的混合物,質(zhì)量比例為3:1。所用集料和所用填料的級配均如下:篩孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)1009021119998所用的poe復(fù)合改性瀝青包含以下組分:30號瀝青(中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司)100重量份、poe改性劑(韓國lg公司的lc565,熔融指數(shù)為5dg/min)8重量份、聚乙烯蠟(南非sasol公司的sasobit)1重量份和界面增強劑(曲阜晨光化工有限公司,cg-01741)1.0重量份。poe復(fù)合改性瀝青的60℃零剪切粘度為35000pa.s,軟化點為94℃。用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果如表2。其中,連通空隙率的測試方法參照《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》(cjj/t190-2012)附錄a,肯塔堡飛散損失的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0733-2011,動穩(wěn)定度的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0719-2011,凍融劈裂殘留強度比的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0729-2000,滲水系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0971-2008,構(gòu)造深度的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0961-1995,摩擦系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0964-2008。表2用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果序號技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)性能1連通空隙率%體積12.02肯塔堡飛散損失%重量8.53動穩(wěn)定度次/mm39004凍融劈裂殘留強度比%875滲水系數(shù)ml/min25006構(gòu)造深度mm0.927摩擦系數(shù)bpn20—72本實施例的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.2cm。實施例3本實施例的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,包括92.0%重量的集料、2%重量的填料和6%重量的poe復(fù)合改性瀝青。所用集料為湖州金衡石料加工廠生產(chǎn)的輝綠巖(3mm~5mm連續(xù)級配的輝綠巖和0mm~3mm連續(xù)級配的輝綠巖按質(zhì)量比75:25混合而成);所用填料為江西昆泰礦粉廠生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉和安徽海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)的p.o42.5水泥的混合物,質(zhì)量比例為2:1。所用集料和所用填料的級配均如下:篩孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)100991555332所用的poe復(fù)合改性瀝青包含以下組分:50號瀝青(中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司)100重量份、poe改性劑(lg公司的lc170,熔融指數(shù)為1dg/min)14重量份、聚乙烯蠟(南非sasol公司的sasobit)3重量份和界面增強劑(江蘇晨光偶聯(lián)劑有限公司,cg-202)0.3重量份。poe復(fù)合改性瀝青的60℃零剪切粘度為42000pa.s,軟化點為97℃。用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果如表3。其中,連通空隙率的測試方法參照《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》(cjj/t190-2012)附錄a,肯塔堡飛散損失的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0733-2011,動穩(wěn)定度的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0719-2011,凍融劈裂殘留強度比的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0729-2000,滲水系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0971-2008,構(gòu)造深度的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0961-1995,摩擦系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0964-2008。表3用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果序號技術(shù)指標(biāo)單位技術(shù)性能1連通空隙率%體積13.52肯塔堡飛散損失%重量6.43動穩(wěn)定度次/mm47004凍融劈裂殘留強度比%895滲水系數(shù)ml/min29006構(gòu)造深度mm0.887摩擦系數(shù)bpn20—68本實施例的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.5cm。實施例4本實施例的小粒徑開級配瀝青混合料,包括89.0%重量的集料、5.0%重量的填料和6.0%重量的poe復(fù)合改性瀝青。所用集料為湖州金衡石料加工廠生產(chǎn)的輝綠巖(3mm~5mm連續(xù)級配的輝綠巖和0mm~3mm連續(xù)級配的輝綠巖按質(zhì)量比80:20混合而成);所用填料為江西昆泰礦粉廠生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉和安徽海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)的p.o42.5水泥的混合物,質(zhì)量比例為1:1。所用集料和所用填料的級配均如下:篩孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)10095402012865所用的poe復(fù)合改性瀝青包含以下組分:30號瀝青(中國石化鎮(zhèn)海煉油化工股份有限公司)100重量份、poe改性劑(韓國lg公司的lc565,熔融指數(shù)為5dg/min)10重量份、聚乙烯蠟(南非sasol公司的sasobit)1重量份和界面增強劑(江蘇晨光偶聯(lián)劑有限公司,cg-302)0.3重量份。poe復(fù)合改性瀝青的60℃零剪切粘度為40000pa.s,軟化點為94℃。用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果如表4。其中,連通空隙率的測試方法參照《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》(cjj/t190-2012)附錄a,肯塔堡飛散損失的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0733-2011,動穩(wěn)定度的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0719-2011,凍融劈裂殘留強度比的測試方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(jtge20-2011)t0729-2000,滲水系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0971-2008,構(gòu)造深度的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0961-1995,摩擦系數(shù)的測試方法參照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(jtge60-2008)t0964-2008。表4用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的主要性能測試結(jié)果本實施例的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.3cm。因此,本發(fā)明具有以下積極進步效果:1、采用瀝青混合料組成設(shè)計主骨料填充法構(gòu)造一種新型的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料,充分發(fā)揮粗集料作為主骨料的嵌擠能力,改善骨架嵌鎖的穩(wěn)定性;通過級配的構(gòu)建,使得瀝青混合料盡管公稱最大粒徑較小,但仍具有良好的抗滑性能和較大的構(gòu)造深度,提高了路面行車安全性。2、通過采用8%重量~14%重量的poe改性劑,大幅度提高了瀝青的軟化點和60℃零剪切粘度;通過在聚合物改性瀝青中添加一定比例的硅烷偶聯(lián)劑,使硅烷偶聯(lián)劑的有機基團與瀝青中的有機基團發(fā)生交聯(lián),從而增強瀝青與集料的粘附性,提高瀝青的浸潤能力和結(jié)構(gòu)瀝青膜厚度,改善瀝青與集料的界面強度,使得開發(fā)的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料具有良好的抗飛散損失能力;通過在聚合物改性瀝青中添加一定比例的聚乙烯蠟,賦予用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料良好的施工和易性與可壓實性。3、本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料具有較大的連通空隙率(≥12%體積)和較高的滲水系數(shù)(≥2000ml/min),減小高速“水漂”的危險,使得在路表有水的情況,仍能夠維持輪胎與路面的良好接觸。雨水產(chǎn)生的濺水和水霧可大大降低,可視性能良好。4、本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料的公稱最大粒徑為4.75mm,鋪裝層厚度為1.0cm~1.5cm,有效減薄罩面厚度,降低預(yù)防性養(yǎng)護的工程造價。從而,本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料通過在級配設(shè)計階段改善骨架嵌鎖穩(wěn)定性,通過采用poe復(fù)合改性瀝青提高瀝青的浸潤能力和結(jié)構(gòu)瀝青膜厚度,使得瀝青混合料具有高抗飛散損失能力、較大連通空隙率、高構(gòu)造深度和兼顧路面排水功能等特點。綜上所述,本發(fā)明的用于超薄罩面的小粒徑開級配瀝青混合料不僅能夠減薄罩面厚度、降低工程造價和降低行車噪聲,而且能夠充分利用3~5mm和0~3mm兩檔硬質(zhì)石料,減輕大規(guī)模應(yīng)用sma路面而導(dǎo)致相應(yīng)石料過剩的環(huán)境和資源壓力,設(shè)計巧妙,制備簡便,成本低,適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。在此說明書中,本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是,很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此,說明書應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。當(dāng)前第1頁12
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